Hochreiner Titanbarren der Güteklasse 2 für Schmiederohlinge und Luft- und Raumfahrt – Chinesische Lieferanten und Direktvertrieb ab Werk
Produktbeschreibung
Ein Titanbarren ist ein primärer Metallblock, der durch Schmelzen von Titanschwamm (oder Titanschwamm plus Legierungselementen) entsteht. Er dient als Grundprodukt für Titan und Titanlegierungen und weist typischerweise einen silberweißen metallischen Glanz auf.
Produktparameter
| Artikelname | Titanbarren |
| Material | Reintitan, Titanlegierung |
| Grad | Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5(Ti-6AL-4V), Gr7, Gr9, Gr11, Gr12, etc. |
| Standard | ASTM B348 |
| Außendurchmesser | 1-850 mm |
| Länge | 2000 mm |
| Farbe | Der Natur |
| Oberflächenbehandlung | Polieren, Beizen |
| Merkmale | Superleicht, hochfest, geringe Dichte, beständig gegen hohe/niedrige Temperaturen, korrosionsbeständig und reaktionsträge gegenüber Säuren/Basen. |
| Anwendungen | Wärmetauscher, Kondensator, Erdöl, Metallurgie, Chemie, Pharmazie, Schiffstechnik |
Einstufung
Industrieller Reintitanbarren: Die Reinheit liegt typischerweise über 99,8 %. Wird als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Titanlegierungen verwendet.
Titanlegierungsbarren: Hergestellt durch Legieren von industriell reinem Titan mit anderen metallischen Elementen. Klassifizierung nach Legierungselementen:
- Titanlegierungsblock vom Typ Alpha (α).
- Titanlegierungsblock vom Beta-Typ (β)
- Titanlegierungsblock vom Typ Alpha-Beta (α+β).
Medizinischer Titanlegierungsbarren: Hergestellt aus hochreinem, industriell reinem Titan und Legierungselementen in medizinischer Qualität. Speziell entwickelt für die Herstellung von medizinischen Instrumenten und Implantaten.
Das Angebot umfasst quadratische Barren, runde Barren, Brammenbarren usw. Unterschiedliche Spezifikationen werden den verschiedenen Verarbeitungs- und Anwendungsanforderungen gerecht.
Physikalische und chemische Eigenschaften
- Dichte: Etwa 4,5 g/cm³. Leichter als Stahl, Kupfer und Aluminium, zeichnet sich durch hohe Festigkeit und geringe Dichte aus.
- Zugfestigkeit: Kann 686-1176 MPa erreichen.
- Schmelzpunkt: Hoch, ungefähr 1660°C.
- Wärmeleitfähigkeit: Niedrig, etwa 1/5 derjenigen von Stahl und 1/10 derjenigen von Aluminium.
- Wärmeausdehnungskoeffizient: Niedrig, etwa halb so viel wie bei Stahl.
- Kryogene Leistung: Ausgezeichnet, behält auch bei Temperaturen von flüssigem Stickstoff eine gute Duktilität.
- Zeigt gute Stabilität bei Raumtemperatur und ist resistent gegen Reaktionen mit atmosphärischem O₂, N₂ usw.
- Reagiert bei erhöhten Temperaturen mit Gasen wie O₂, N₂, H₂.
- Relativ stabil in oxidierenden, neutralen und schwach reduzierenden Säuren.
- Löst sich schnell in starken reduzierenden Säuren wie Fluorwasserstoffsäure (HF).
- Bei hohen Temperaturen zeigt es eine starke Affinität zu Elementen wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff.
Produktionsprozess
Der primäre Rohstoff ist Titanschwamm, der im Allgemeinen eine Reinheit von über 99 % erfordert.
Zur Anpassung der Zusammensetzung und zur Verfeinerung des Mikrogefüges werden Vorlegierungen (z. B. Ti-V, Ti-Al-Mg, Ti-Mo-Cr) hinzugefügt.
Primäre industrielle Methoden:
Schmelzen von Vakuum-Verbrauchselektroden (VCE): Schwammtitan und Rückmaterial werden gepresst, getrocknet und mit einem Titanblech und einem Graphittiegel zu einer Elektrode geformt. Die Elektrode wird anschließend in einem Vakuumschmelzofen eingeschmolzen, wobei oft mehrere Schmelzvorgänge erforderlich sind, bevor sie endgültig in eine Gussform gegossen wird.
Kaltes Herdschmelzen: Die Rohstoffe werden in einem wassergekühlten Kupferofen mithilfe von Hochtemperatur-Wärmequellen (Elektronenstrahl oder Plasmabogen) geschmolzen. Die Schmelze erstarrt im Ofen/Tiegel. Durch dieses Verfahren werden die harte Alpha-Phase und hochdichte Einschlüsse effektiv entfernt, wodurch es sich als bevorzugte Methode zur Herstellung von „reinem“ Titan in Luft- und Raumfahrtqualität eignet.
Um den Gehalt an Verunreinigungen weiter zu reduzieren, die Homogenität der Legierung zu verbessern und die allgemeinen Materialeigenschaften zu optimieren, werden Titanlegierungen häufig einer Raffination unterzogen.
Primäre Raffinationsverfahren: Elektronenstrahl-Kaltherd-Raffination (EBCHR), Vakuumlichtbogen-Umschmelzen (VAR).
Anwendungen
Einer der am weitesten verbreiteten metallischen Werkstoffe.
Flugzeugstrukturen: Wichtige Bauteile wie Tragflächen, Rumpf und Fahrwerk nutzen ihre geringe Dichte und hohe Festigkeit, um das Gewicht zu reduzieren und die Treibstoffeffizienz zu verbessern.
Flugzeugtriebwerke: Komponenten wie Kompressorschaufeln, -scheiben und -gehäuse, die hohen Drehzahlen und erhöhten Temperaturen standhalten können.
Aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit wird es geschätzt. Es findet Anwendung in künstlichen Hüftgelenken, künstlichen Herzklappen, Zahnimplantaten usw. Seine günstigen mechanischen Eigenschaften und seine Biokompatibilität sichern ihm breite Marktperspektiven.
Die außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit ermöglicht einen breiten Einsatz in chemischen Prozessanlagen, Rohrleitungen, Ventilen usw. Sie widersteht der Korrosion durch verschiedene Säuren, Laugen und Salze, wodurch die Lebensdauer der Anlagen verlängert, die Produktionseffizienz gesteigert und die Sicherheit erhöht wird.
Die Korrosionsbeständigkeit in maritimen Umgebungen macht es geeignet für Rumpfstrukturen, Seewasseraufbereitungssysteme, Propeller usw., wodurch die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Schiffes verbessert und die Wartungskosten gesenkt werden.
Wird für Motorkomponenten, Fahrwerksysteme und Karosseriestrukturteile verwendet, wo hohe Festigkeit und Haltbarkeit entscheidend sind. Trägt zur Gewichtsreduzierung, verbesserten Kraftstoffeffizienz, optimierten Fahrzeugleistung sowie erhöhter Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Komponenten bei.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Titanbarren?
Ein Titanbarren ist ein primärer Metallblock, der durch Schmelzen von Titanschwamm oder Titanschwamm in Kombination mit Legierungselementen entsteht. Er dient als wichtigster Rohstoff für die Herstellung verschiedener Titan- und Titanlegierungsprodukte.
Welche Normen und Güteklassen von Titanbarren sind erhältlich?
Unsere Titanbarren werden gemäß der Norm ASTM B348 gefertigt. Zu den verfügbaren Güteklassen gehören Reintitan (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4) und Titanlegierungen wie beispielsweise Gr5 (Ti-6AL-4V), Gr7, Gr9, Gr11 und Gr12.
Welche Schmelzverfahren werden primär zur Herstellung von Titanbarren eingesetzt?
Die wichtigsten industriellen Verfahren sind das Vakuumschmelzen mit abschmelzenden Elektroden (VCE) und das Kaltherdschmelzen. Das Kaltherdschmelzen (mittels Elektronenstrahl oder Plasmabogen) wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt bevorzugt, da es Einschlüsse effektiv entfernt und so reineres Titan erzeugt.
Warum wird Titan in der Luft- und Raumfahrt sowie in chemischen Anwendungen bevorzugt?
Titan bietet ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht (hohe Festigkeit und geringe Dichte) für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, wodurch Gewicht reduziert und Treibstoff gespart wird. In der chemischen Industrie verlängert seine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und Salzen die Lebensdauer von Anlagen erheblich.
Ist Titan biokompatibel für medizinische Implantate?
Ja, Titanlegierungsblöcke in medizinischer Qualität weisen eine hervorragende Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit auf und eignen sich daher ideal für die Herstellung von künstlichen Gelenken, Herzklappen, Zahnimplantaten und chirurgischen Instrumenten.